交叉立方体及加强交叉立方体互连网络容错性质的研究.pdf

青岛大学
硕士学位论文
交叉立方体及加强交叉立方体互连网络容错性质的研究
姓名:王庆红
申请学位级别:硕士
专业:计算机软件与理论
指导教师:樊建席

摘要并行处理系统中的可容错技术是当今计算机科学研究的热点之一,它是指在强可靠的信息传送煽渴侵竿ㄐ怕肪系拇砥骰蛑鸾邮翘旃收系。互连网络作为互连网络拓扑结构下,考虑故障处理器发生的概率和故障处理器的分布状况,在其立方体,及该立方体的一个变型一加强交叉立方体作为研究对象,围绕上述问题进根据定理,;袭魏基礁上本文逐明,,弗给出了相应时间复杂度为珂连网络中某些处理耱发生故障的情形下仍能傈证网络中无故障的处理器乏闻避幸予并行处理系统的主干,其容错性能的高低厢容错废来衡薰,容错度越高,容错性能越好。容镄度指一个互连网绦中能保证任意两个无敞障处理器问进行可靠信息传送所容纳的最大敌障凝理器数。惠容铬度是翻络漩谴的主要秘标之⋯。本文以提离网络臼察错魔为目的,从两个方面分析互连网络的梅错性质:一是程原网络旗础上增糯少最连接,使新疆弼络其有雯离的连遥浚菡殇盐A喽燃欢诨娑中的菜一翼体条件下,畿条孛喽染賚簇容臻一悍治龌チ雎绲娜荽黼つ埽逡得到更高的网络容错度。当互连黼络中蔽障处瀵嚣数不大子其褰镥度辩,帮徐诞阏络审饪两令处理器阏都有至少一条可靠路径时,如何高效地在两个无故障处理器间找到一条尽可能短的无敖障貉径,帮为蠹连弼络懿容镶熬由选择游遂。容错路国选择纛经成尧当今互逡网络研究的中心问题之一。交叉竟方馋互逡翻终燕越立方傣豹一令交鍪,国予它蠢一些魄越立方髂曼努鹣性质,如小的网络赢径,逐通性,~棵完全媸骺梢岳┱嵌入交叉立方律牵等等,菠鞋交叉盛寿髂在荠蟹楚毽镶域越来越受到久】稳重褫。本文选择交叉簿了磷究。算法及其最长憨经善啵怀眨疚闹鸬系碧@杞徊媪⒎斤秘悯洞馗鍪不大于籰,矮直径不大于氏抖サ阕苁怀≥时,交叉立方休中任两令炙跛耩璎杰都至少鸯一条霹靠路锓。交叉立方休粒主述这些蛙矮帮与超立方薅熟相同。为了迸~步提璃连通度,我们改进了交叉立方体敬鼹终籀羚绍捣,对顶点圭相反的顶点对之间增加一条边,构成加强交叉立方体。本文证明忧拷徊媪⒎摘簧
髂熬连逶渡失鼢醴琢砸呶,簇褰镶雩警挺数隽◇,雉驴庑╇质都诧交叉立方体的爻优越。更进一步,本文崭隽思忧拷灰辶⒎教宓脑逵诹度的,条件连通度的时间复杂度为状栉娜荽砺酚裳≡袼惴ḿ白畛ぢ肪冻ざ取关键调:驻连网络,交叉立方体,加强交叉立方体,褰错,条结连通度,簇察错,容镨路亩选择,算法,时闯复杂凌摘要
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第一章引言并行处理系统是当今计算机科学研究的热点之一。多处理器互连网络免的。在大型并行处理系统中,当处理器发生故障时,系统执行诊断后,中断通讯,除的最小顶点个数。根据定理【:一个图的顶点连通度虺屏ǘ为%虺苹チ纾侵赣扇舾筛龃砥靼匆欢ǚ绞较嗷チ接而构成的网络。它作为并行处理系统的主干,其性质如何直接决定着整个网络的性能的优劣,所以对互连网络拓扑结构及其性质的研究是并行与分布式处理系统的一个重要课题。在互连网络巾存在糟计:多同时:鹤鞯拇砥鳎砥鞣⑸收系那樾问遣豢杀晨换故障处理器并重置系统的花销是很大的,解决的办法就是可容错技术。所谓可容错的,就是指在网络中某些处理器发生故障的情形下仍能保证互连网络中无故障的处理器之间进行可靠的信息传送,即存在一条可靠路径,这里的可靠是指一条通讯路径上所经过的处理器蛄都是无故障的。网络的容错性能的高低用容错度来衡量,互连网络的容错度是指,一个互连网络中能保证任意两个无故障处理器问进行可靠信息传送所容纳的最大故处理器数。在研究多处理器系统巾系统级容错问题上,人们提出了矾:多种容锵方法,其巾或属于确定性方法或属于概牢方法,【浚疚慕致廴荽淼娜范ㄐ苑椒āH荽淼娜范ㄐ苑椒ù上用图的连通度【扛拍罾捶治觯窗鸦チ绯橄笪M迹扛龃砥骺醋魍贾械亩点,处理器之间的连接看作图的边,因此互连网络的影憾辔侍饩妥;6韵嘤ν嫉男质的研究,如互连网络的容错性问题转化为对相应图的连通度性质的研究。图连通度为删去图亩サ闶沟盟玫降耐糋的子图不连通或只剩有一个顶点所需删当且仅当该图的任意两个顶点问存在至少醵サ慊ゲ幌嘟坏穆肪除两个端点外因此若与互连网络对应的图牧ǘ任,只要该网络巾的故障处理器个数不超过”.蚋猛缰腥我饬礁鑫薰收洗砥骷渚鸵欢ù嬖谥辽僖惶蹩煽柯肪丁O匀换チ网络的容错度等于其对应图的连通度减K粤ǘ鹊母叩褪呛饬恳桓龌チ缛错性能优劣的重要标志,即连通度越商。其容镨性越好,反之则越差。关于互连